(57)【要約】【課題】ウェーハ外周縁の過剰研磨を防止することにより、ウェーハ全面を均一に長時間に亘って研磨することができるワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置を提供する。【解決手段】研磨装置において、ワークＷを保持しながらワークを研磨パッド２０に押し付けて研磨するワーク保持ヘッド１４。ワークＷを研磨パッド２０に押し付ける弾性材料からなる保護シート５２と、保護シートの周囲を保持するとともに研磨パッド２０に当接されるリテーナ２８、５０と、ワークＷの領域に該当する部分の保護シートをワークに向けて押し付けるキャリア２４とから構成される。リテーナの研磨パッドとの当接面の内周側の全周にリテーナより磨耗速度が大であるリング状部材２９を配する。【選択図】          図３
2005019440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持するとともに前記ワークの表面を研磨パッドに押し付けるキャリアと、
前記キャリアの外周に配置されて前記ワークの周囲を包囲するとともに前記研磨パッドに当接されるリテーナと、
前記リテーナの前記研磨パッドとの当接面の内周側の全周に配され、前記リテーナより磨耗速度が大であるリング状部材と、
を備えることを特徴とするワーク保持ヘッド。
【請求項２】
ワークを研磨パッドに押し付ける弾性材料からなる保護シートと、
該保護シートの周囲を保持するとともに前記研磨パッドに当接されるリテーナと、
ワークの領域に該当する部分の保護シートをワークに向けて押し付けるキャリアと、
前記リテーナの前記研磨パッドとの当接面の内周側の全周に配され、前記リテーナより磨耗速度が大であるリング状部材と、
を備えることを特徴とするワーク保持ヘッド。
【請求項３】
前記リテーナがポリイミド、ＰＥＥＫ又はＰＰＳで形成され、前記リング状部材がＰＥＥＫ、ＰＰＳ又はＰＶＣで形成されている請求項１又は２に記載のワーク保持ヘッド。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のワーク保持ヘッドを有する研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置に係り、特に、化学的機械研磨法（ＣＭＰ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ）によってウェーハ等を研磨するのに好適なワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のウェーハ研磨装置は、図５に示されるように、キャリア１及びリテーナーリング２を備えたウェーハ保持ヘッド３と、研磨パッド４が貼付された定盤５とを主な構成としており、キャリア１によってウェーハ６を、回転中の研磨パッド４に押し付けて研磨するとともに、キャリア１の外周に配置されたリテーナーリング２を研磨パッド４に押し付けてウェーハ６の周囲を包囲することにより、研磨中のウェーハ６がキャリア１から飛び出すのを防止している（特許文献１参照）。
【０００３】
研磨パッド４は、ウェーハの研磨層（絶縁膜）の材質（たとえばＳｉ  Ｏ２  ）に応じて硬質のもの、又は軟質のものが選択されて使用されるが、軟質の研磨パッド４を使用した場合には、リテーナーリング２に当接した箇所の周縁に沿って研磨パッド４が局部的に盛り上がる、という所謂波打ち現象が研磨パッド４に生じる。このような現象が研磨パッド４に生じると、研磨パッド４の盛り上がり部分４Ｃによってウェーハ６の外周部６Ａが過剰に研磨され、ウェーハ６の研磨均一性が阻害されるという問題となる。
【０００４】
波打ち現象による盛り上がり部分は、研磨パッド４の回転方向上流側に位置するリテーナーリング２の外周縁２Ａ及び内周縁２Ｂに対応する部分４Ａ、４Ｂと、研磨パッド４の回転方向下流側に位置するリテーナーリング２の内周縁２Ｃに対応する部分４Ｃに発生する。ここで、前者で発生する盛り上がり部分４Ａ、４Ｂは、ウェーハ６の外周部６Ａから離れた位置に発生するので研磨上問題はないが、後者で発生する盛り上がり部分４Ｃには、ウェーハ６の外周部６Ａが接触するため、ここでウェーハ６の外周縁６Ａが過剰に研磨される。
【０００５】
このため、上記（特許文献１参照）のウェーハ研磨装置は、研磨パッド４に対するリテーナーリング２の当接力を弱い適切値に設定することで、波打ち現象の発生を防止し、ウェーハ外周縁６Ａの過剰研磨を防止しているが、波打ち現象を完全に解消することができず、期待した効果を得ることができていない。
【０００６】
このような問題点を解決すべく、本出願人による提案がなされており（特許文献２参照）、所定の効果が確認されている。図６はこの原理を説明するための模式図である。すなわち、リテーナーリング１２８の、研磨パッド１１６との当接面１２９には、研磨パッド１１６の盛り上がり部を逃がすための溝１２９Ａが形成されている。
【０００７】
この溝１２９Ａは研磨パッド１１６と実際に当接する当接面１２９の内側で環状に形成されている。また、溝１２９Ａの高さｈは、溝１２９Ａの上面１２９Ｂが研磨パッド１１６に接触せず、かつ、研磨中のウェーハ１５０が溝１２９Ａ内に入り込まないように、ウェーハ１５０の厚さよりも薄く（低く）形成されている。
【０００８】
更に、溝１２９Ａの幅ｓは、研磨パッド１１６の回転方向下流側に位置するリテーナーリング１２８の内周縁１２８Ｃに起因して発生する盛り上がり部分１１６Ｃが、充分に入り込んで逃げることができる幅に形成されている。これにより、盛り上がり部分１１６Ｃは、ウェーハ１５０の外周縁１５０Ａから離れた位置に発生する。
【０００９】
なお、波打ち現象による盛り上がり部分は、研磨パッド１１６の回転方向上流側に位置するリテーナーリング１２８の外周縁１２８Ａ及び内周縁１２８Ｂに対応する部分１１６Ａ、１１６Ｂにも発生するが、この盛り上がり部分１１６Ａ、１１６Ｂは、ウェーハ１５０の外周部１５０Ａから離れた位置に発生するので、ウェーハ１５０の均一研磨に悪影響を与えない。
【００１０】
【特許文献１】
特開平８−２２９８０８号公報
【００１１】
【特許文献２】
特開２００２−１８７０９号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の提案になる研磨装置（特許文献２参照）であっても、リテーナーリング１２８の磨耗速度が速く、１００枚前後のウェーハ１５０を処理すると、溝１２９Ａの高さｈがほとんど０になってしまい、改善効果がなくなってしまう。また、そのたびにリテーナーリング１２８を適正な溝１２９Ａのものに交換するのでは、装置のダウンタイムが長くなってしまい、稼働率の低下となり不経済である。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウェーハ外周縁の過剰研磨を防止することにより、ウェーハ全面を均一に長時間に亘って研磨することができるワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記目的を達成するために、ワークを保持するとともに前記ワークの表面を研磨パッドに押し付けるキャリアと、前記キャリアの外周に配置されて前記ワークの周囲を包囲するとともに前記研磨パッドに当接されるリテーナと、前記リテーナの前記研磨パッドとの当接面の内周側の全周に配され、前記リテーナより磨耗速度が大であるリング状部材と、を備えることを特徴とするワーク保持ヘッドを提供する。
【００１５】
また、本発明は、ワークを研磨パッドに押し付ける弾性材料からなる保護シートと、該保護シートの周囲を保持するとともに前記研磨パッドに当接されるリテーナと、ワークの領域に該当する部分の保護シートをワークに向けて押し付けるキャリアと、前記リテーナの前記研磨パッドとの当接面の内周側の全周に配され、前記リテーナより磨耗速度が大であるリング状部材と、を備えることを特徴とするワーク保持ヘッドを提供する。
【００１６】
本発明によれば、リテーナの研磨パッドとの当接面の内周側の全周にリテーナより磨耗速度が大であるリング状部材が配されている。このような構成を採用することにより、リング状部材がリテーナより多く磨耗し、リテーナの研磨パッドとの当接面の内周側に適正な深さの溝（段差）を形成した状態となる。その結果、ウェーハ外周縁の過剰研磨を防止することができ、ウェーハ全面を均一に長時間に亘って研磨することができるという効果が得られる。
【００１７】
本発明において、前記リテーナがポリイミド、ＰＥＥＫ又はＰＰＳで形成され、前記リング状部材がＰＥＥＫ、ＰＰＳ又はＰＶＣで形成されていることが好ましい。このような材質の組み合わせによるリテーナとリング状部材とすることにより、本発明の効果がより有効に発揮できるからである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係るワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１９】
図１は、研磨装置であるウェーハ研磨装置１０の全体構成を示す斜視図である。同図に示されるようにウェーハ研磨装置１０は、主として研磨定盤１２とワーク保持ヘッド（ウェーハワーク保持ヘッド）１４とで構成されている。
【００２０】
研磨定盤１２は円盤状に形成され、その下面中央には回転軸１６が連結されている。研磨定盤１２は、この回転軸１６に連結されたモータ１８を駆動することにより回転する。また、この研磨定盤１２の上面には研磨パッド２０が貼り付けられており、この研磨パッド２０上に図示しないノズルからメカノケミカル研磨剤が供給される。
【００２１】
ワーク保持ヘッドであるウェーハワーク保持ヘッド１４は、  図２に示されるように、主としてヘッド本体２２、キャリア２４、キャリア押圧手段２６、リテーナーリング２８、  リテーナーリング押圧手段３０、保護シート５２、エア制御手段等で構成されている。
【００２２】
ヘッド本体２２は円盤状に形成され、その上面中央には回転軸３２が連結されている。ヘッド本体２２は、この回転軸３２に連結された図示しないモータに駆動されて回転する。
【００２３】
キャリア２４は円盤状に形成され、ヘッド本体２２の下部中央に配置されている。キャリア２４の上面中央部には円筒状の凹部３４が形成されている。凹部３４にはヘッド本体２２の軸部３６がピン３８を介して嵌着されている。キャリア２４には、このピン３８を介してヘッド本体２２から回転が伝達される。
【００２４】
また、キャリア２４の上面周縁部にはキャリア押圧部材４０が設けられている。キャリア２４には、このキャリア押圧部材４０を介してキャリア押圧手段２６から押圧力が伝達される。
【００２５】
また、キャリア２４の下面には、保護シート５２にエアを噴射するエア供給経路であるエアの吸引・吹出溝４２が形成されている。この吸引・吹出溝４２には、キャリア２４の内部に形成されたエア流路４４が連通されている。エア流路４４には図示しないエア配管を介して吸気ポンプと給気ポンプが接続されている。吸引・吹出溝４２からのエアの吸引と吹出は、この吸気ポンプと給気ポンプとを切り替えることにより行われる。
【００２６】
上記のエアの吸引・吹出溝４２、エア流路４４、エア配管、吸気ポンプ、給気ポンプ、および、吸気ポンプと給気ポンプとの切り替え手段、等でエア制御手段が構成される。
【００２７】
キャリア押圧手段２６は、  ヘッド本体２２の下面外周部に配置され、  キャリア押圧部材４０に押圧力を与えることにより、これに結合されたキャリア２４に押圧力を伝達する。このキャリア押圧手段２６は、  好ましくはエアの吸排気により膨張収縮するゴムシート製のエアバッグ４６で構成される。エアバッグ４６にはエアを供給するための空気供給機構４８が連結され、この空気供給機構４８には、図示しないポンプから圧送されるエアの圧力を調整するレギュレータ（不図示）が具備される。
【００２８】
リテーナは、リテーナ本体であるホルダ（リテーナーリングホルダ）５０とリテーナーリング２８とより構成される。リテーナーリング２８は、リング状に形成され、キャリア２４の外周に配置される。このリテーナーリング２８は、ウェーハワーク保持ヘッド１４に設けられたリテーナーリングホルダ５０に取り付けられ、その内周部には保護シート５２が張設される。
【００２９】
リテーナ本体であるリテーナーリングホルダ５０はリング状に形成され、図２及び図３に示されるように、その下面には環状の凹部５４が形成されている。一方、リテーナーリング２８の上面には、この凹部５４に嵌合する凸部５６が形成されており、この凸部５６をリテーナーリングホルダ５０の凹部５４に嵌合させることにより、リテーナーリング２８がリテーナーリングホルダ５０に装着される。
【００３０】
リテーナーリング２８の下面、すなわち研磨パッド２０との当接面の内周側の全周に段差２８Ａが形成され、リテーナーリング２８より磨耗速度が大であるリング状部材２９が段差２８Ａを埋めるように嵌合されている。なお、図３に示されるリング状部材２９は、リテーナーリング２８の段差２８Ａを埋めるように嵌合され、リング状部材２９の下面とリテーナーリング２８の下面とが面一の初期状態であった以降、所定枚数のウェーハＷを研磨した後の状態を示している。
【００３１】
この状態において、リング状部材２９がリテーナーリング２８より多く磨耗し、リテーナーリング２８の研磨パッドとの当接面の内周側に適正な深さΔｈの溝（段差）を形成した状態となっている。
【００３２】
リテーナーリング２８の段差２８Ａへのリング状部材２９の固定方法としては、各種の接着剤、両面粘着テープ等の公知の各種手段が採用できる。
【００３３】
リテーナーリングホルダ５０の材質としては、各種金属材料が使用できる。特に研磨剤に対する耐食性、防錆効果等の点より、ステンレス鋼、アルマイト処理したアルミニウム等が好ましく使用できる。
【００３４】
リテーナーリング２８の材質としては、研磨パッド２０により磨耗することを考慮した場合、所定以上の耐磨耗性があり、かつ研磨剤に混入しても不具合を生じさせない材料が好ましく、ＰＥＴ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ポリイミド（商品名：ベスペル）等が使用できる。これらのうち、特にＰＥＥＫが好ましく使用できる。
【００３５】
リング状部材２９の材質としては、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＶＣ等が使用できる。これらのうち、特にＰＰＳが好ましく使用できる。なお、リング状部材２９の研磨パッド２０による磨耗速度は、リテーナーリング２８の研磨パッド２０による磨耗速度より大であることが求められる。さもないと、リング状部材２９の下面が磨耗することによる、適正な深さΔｈの溝（段差）がリテーナーリング２８に形成できなくなるからである。
【００３６】
保護シート５２は、円形状に形成され、複数の孔５２Ａが開けられている。この保護シート５２は、周縁部がリテーナーリング２８とリテーナーリングホルダ５０との間で挟持されることにより、リテーナーリング２８の内側に張設される。すなわち、保護シート５２は、薄い円盤状に形成されており、リテーナーリング２８の取り付け時に、その周縁部をリテーナーリング２８の凸部５６とリテーナーリングホルダ５０の凹部５４との間に挟み込むことにより、リテーナーリング２８の内側に張設される。このように張設することにより、保護シート５２は取り付けと同時に外周方向に引っ張られ、全面に皺なく均一に張設される。
【００３７】
保護シート５２には、後述するボルト５８、５８、…が貫通するための複数の孔（図示略）が開けられている。
【００３８】
キャリア２４の吸引・吹出溝４２により噴出されるエアは、キャリア押圧手段２６により付与された押圧力により、キャリア２４と保護シート５２との間にエア層を形成し、いわゆる静圧軸受の原理（エアーベアリングの原理）により、保護シート５２を介してウェーハＷを研磨パッド２０に押し付ける。
【００３９】
保護シート５２は、キャリア２４の吸引・吹出溝４２によるエア層で形成されたエア動圧分布をウェーハＷに伝達するのに十分な可撓性がある弾性部材であり、かつ、ウェーハＷを傷つけず、汚染しない材料であることが求められる。
【００４０】
また、リテーナーリング２８が磨耗した際にも、これに追随して撓み量が変化できるだけの可撓性があり、かつ、研磨時にウェーハＷと接触し摩擦することに対する充分な強度が求められる。
【００４１】
保護シート５２の強度が不足すると、保護シート５２が破損したり、保護シート５２に皺が生じ、正常な研磨作業が困難となる。一方、保護シート５２の強度が大きすぎると、可撓性が不足し、リテーナーリング２８が磨耗した際に、これに追随できなくなる。その結果、リテーナーリング２８の交換頻度が増える。
【００４２】
ところで、ウェーハＷには、ノッチタイプとオリフラタイプとの２種類がある。オリフラタイプの場合、オリフラ部の影響を少なくするには、保護シート５２の硬度は高いことが好ましい。
【００４３】
一方、ノッチタイプの場合、研磨時にウェーハＷとの摩擦に耐え得る充分な強度がある限りにおいて、保護シート５２の硬度は低いことが好ましい。すなわち、保護シート５２の可撓性が大きければ、保護シート５２のリテーナーリング２８への取り付け位置をウェーハＷの上面より充分高くできる。これにより、リテーナーリング２８の磨耗量が大きくても使用可能となり、リテーナーリング２８の交換頻度を減らせる。
【００４４】
保護シート５２の厚さは、  ０．１〜２ｍｍであることが好ましい。保護シート５２の厚さが２ｍｍ超では、ウェーハＷの外周部付近において、保護シート５２の曲率半径が大きくなり、ウェーハＷの外周部を適正な押圧力で研磨できず、正常な研磨作業が困難となる。
【００４５】
一方、保護シート５２の厚さが０．１ｍｍ未満では、保護シート５２の強度を維持するために、保護シート５２の硬度を高くせざるを得ず、その結果、  ウェーハＷの裏面に傷をつける可能性が高くなり、保護シートとしての機能を発揮できない。
【００４６】
保護シート５２の材質としては、ゴム系の材料としては、クロロプレンゴムやニトリルゴム等が、四フッ化エチレン樹脂等の樹脂材料としては、ＰＥＴ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等が、ポリイミド系樹脂等の樹脂材料としては、ＰＥＥＫ、ベスペル（商品名）等が使用できる。
【００４７】
リテーナーリング２８は、その凸部５６をリテーナーリングホルダ５０の凹部５４に嵌合させた後、ボルト５８、５８、…でねじ止めすることにより、リテーナーリングホルダ５０に固定される。このため、リテーナーリング２８には、一定の間隔でねじ穴６０、６０、…が形成され、リテーナーリングホルダ５０には一定の間隔で貫通穴６２、６２、…が形成されている。
【００４８】
また、リテーナーリング２８に形成された凸部５６と、リテーナーリングホルダ５０に形成された凹部５４は、それぞれ内周側の壁面５４Ａ、５６Ａがテーパ状に形成されており（テーパ部分を有し）、これにより嵌合作業が容易にできるようにされている。
【００４９】
図２に示されるように、保護シート５２が張設されたキャリア２４の下部には、キャリア２４と保護シート５２との間にエア層が形成される。ウェーハＷは、このエア溜り部７４を介してキャリア２４に押圧される。このエア溜り部７４は、キャリア２４の吸引・吹出溝４２からエアを吹出すことにより内圧が高められる。また、保護シート５２に形成された孔５２Ａは、ウェーハＷを保持して搬送する際には吸着用の孔として作用し、研磨時には、  エアの噴き出し用の孔として作用する。
【００５０】
リテーナーリングホルダ５０は、リング状に形成された取付部材６４にスナップリング６６を介して取り付けられている。スナップリング６６は、リング状に形成され、その内周部には図３に示されるように、溝６６Ａが形成されている。このスナップリング６６には切割りが形成されており、これにより拡縮可能に形成されている。リテーナーリングホルダ５０と取付部材６４は、その上端部外周と下端部外周に形成された外周フランジ部５０Ａ、６４Ａをスナップリング６６に形成された溝６６Ａに嵌合させることにより、互いに一体化されて固定される。
【００５１】
また、リテーナーリングホルダ５０の内周部には内周フランジ部５０Ｂが形成されており、この内周フランジ部５０Ｂにキャリア２４の外周部に形成されたフランジ部２４Ａが緩挿されている。これにより、キャリア２４と保護シート５２との間にエア層が形成される。
【００５２】
取付部材６４には、図２のリテーナーリング押圧部材６８が連結されている。リテーナーリング２８は、このリテーナーリング押圧部材６８を介してリテーナーリング押圧手段３０からの押圧力が伝達される。
【００５３】
リテーナーリング押圧手段３０は、ヘッド本体２２の下面の中央部周縁に配置され、  リテーナーリング押圧部材６８に押圧力を与えることにより、  これに結合しているリテーナーリング２８を研磨パッド２０に押し付ける。このリテーナーリング押圧手段３０も、好ましくはキャリア押圧手段２６と同様にゴムシート製のエアバッグ７０で構成される。エアバッグ７０にはエアを供給するための空気供給機構７２が連結され、この空気供給機構７２には、図示しないポンプから圧送されるエアの圧力を調整するレギュレータ（不図示）が具備される。
【００５４】
次に、図３に示される、リング状部材２９の下面が磨耗することにより、リテーナーリング２８に形成された深さΔｈの溝（段差）の作用について、図４を参照して説明する。深さΔｈの溝２９Ａは研磨パッド２０と実際に当接する当接面の内側で環状に形成されている。また、溝２９Ａの段差Δｈは、溝２９Ａの上面２９Ｂが研磨パッド２０に接触せず、かつ、研磨中のウェーハＷが溝２９Ａ内に入り込まないように、ウェーハＷの厚さよりも薄く（低く）形成されている。
【００５５】
更に、溝２９Ａの幅Ｓは、研磨パッド２０の回転方向下流側に位置するリテーナーリング２８の内周縁２８Ｃに起因して発生する盛り上がり部分２０Ｃが、充分に入り込んで逃げることができる幅に形成されている。これにより、盛り上がり部分２０Ｃは、ウェーハＷの外周縁ＷＡから離れた位置に発生する。
【００５６】
なお、波打ち現象による盛り上がり部分は、研磨パッド２０の回転方向上流側に位置するリテーナーリング２８の外周縁２８Ｄ及び段差２８Ａの内周縁２８Ｅに対応する部分２０Ｄ、２０Ｅにも発生するが、この盛り上がり部分２０Ｄ、２０Ｅは、ウェーハＷの外周部ＷＡから離れた位置に発生するので、ウェーハＷの均一な研磨に悪影響を与えない。
【００５７】
前記のごとく構成されたウェーハ研磨装置１０のウェーハ研磨方法は次のとおりである。
【００５８】
まず、ウェーハＷをウェーハワーク保持ヘッド１４で保持して研磨パッド２０上に載置する。この際、キャリア２４の下面に形成された吸引・吹出溝４２を用いウェーハＷを吸引保持する。この吸引のため、保護シート５２には複数の孔５２Ａが形成されている（図３参照）。この孔５２Ａを介してウェーハＷを吸引保持する。
【００５９】
次に、図示しないポンプからエアバック４６、７０にエアを供給する。これと同時にキャリア２４の吸引・吹出溝４２からエアを吹出する。これにより、エア溜り部７４の内圧が高くなるとともにエアバッグ４６、７０が膨らみ、ウェーハＷとリテーナーリング２８が所定の圧力で研磨パッド２０に押し付けられる。この状態で研磨定盤１２を図１のＡ方向に回転させるとともに、ウェーハワーク保持ヘッド１４を図１のＢ方向に回転させる。そして、その回転する研磨パッド２０上に図示しないノズルからスラリを供給する。これにより、ウェーハＷの下面が研磨パッド２０により研磨される。
【００６０】
なお、保護シート５２には複数の孔５２Ａが形成されているため（図３参照）、エア溜り部７４に供給されたエアは、この孔５２Ａから保護シート５２を介してウェーハＷの裏面を押圧する。エア層の中に存在する保護シート５２とウェーハＷの裏面との間には、直接の押圧力は働かない。したがって、保護シート５２の厚さムラがウェーハＷの加工精度には影響を与えない。
【００６１】
また、保護シート５２には吸着用に複数の孔５２Ａが形成されているため、保護シート５２とウェーハＷの裏面との間には薄いエア層ができるが、保護シート５２とウェーハＷとの間にはエアの流れがほとんどなく、またエアの流れがあったとしても、エア量は非常に少ないので、スラリーの凝集が起らない。
【００６２】
以上、本発明に係るワーク保持ヘッド及び該ワーク保持ヘッドを有する研磨装置の実施形態の例について説明したが、本発明は上記実施形態の例に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００６３】
たとえば、実施形態の例では、キャリア２４を保護シート５２の上方に配し、エアの圧力を使用してウェーハＷを押圧する構成としたが、キャリア２４を保護シート５２に物理的に接触させてウェーハＷを押圧する構成とすることもできる。
【００６４】
また、本実施の形態では、リテーナーリング２８の研磨パッド２０との当接面の内周側の全周に段差２８Ａが形成され、リテーナーリング２８より磨耗速度が大であるリング状部材２９が段差２８Ａを埋めるように嵌合される構成が採用されているが、このようにせず、リテーナーリング２８とリング状部材２９の一体成型等により構成してもよい。
【００６５】
要は、リテーナーリング２８の研磨パッド２０との当接面の内周側の全周に、リテーナーリング２８より磨耗速度が大であるリング状部材２９が配されていれば、本発明の効果は得られる。
【００６６】
また、本実施の形態では、ウェーハワーク保持ヘッド１４を、ヘッド本体２２、キャリア２４、キャリア押圧手段２６、リテーナーリング２８、  リテーナーリング押圧手段３０、保護シート５２等を有する構成としたが、ワーク保持ヘッドを、ワークを保持するとともにワークの表面を研磨パッド２０に押し付けるキャリアと、キャリアの外周に配置されてワークの周囲を包囲するとともに研磨パッド２０に当接されるリテーナとから構成されたものとすることもできる。
【００６７】
また、本実施の形態では、保護シート５２を挟持したリテーナーリング２８とリテーナーリングホルダ５０とをボルト５８で固定しているが、接着剤で接着して固定してもよい。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、リテーナの研磨パッドとの当接面の内周側の全周に段差が形成され、リテーナより磨耗速度が大であるリング状部材がこの段差を埋めるように嵌合されている。このような構成を採用することにより、リング状部材がリテーナより多く磨耗し、リテーナの研磨パッドとの当接面の内周側に適正な深さの溝（段差）を形成した状態となる。その結果、ウェーハ外周縁の過剰研磨を防止することができ、ウェーハ全面を均一に長時間に亘って研磨することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ウェーハ研磨装置の全体構造を示す斜視図
【図２】ウェーハワーク保持ヘッドの構成を示す縦断面図
【図３】リテーナーリングの構成を示す要部断面図
【図４】ウェーハ研磨時における研磨パッドのプロファイルを説明するための模式図
【図５】従来のウェーハ研磨時における研磨パッドのプロファイルを説明するための模式図
【図６】従来のウェーハ研磨時における研磨パッドのプロファイルを説明するための模式図
【符号の説明】
１０…ウェーハ研磨装置、１２…研磨定盤、１４…ウェーハワーク保持ヘッド、２０…研磨パッド、２４…キャリア、２８…リテーナーリング、２９…リング状部材、４２…吸引・吹出溝、４４…エア流路、４６…エアバッグ、４８…空気供給機構、５０…リテーナーリングホルダ、５２…保護シート、７２…空気供給機構、７４…エア溜り部、Ｗ…ウェーハ
【図１】
2005019440.tif 000003
【図２】
2005019440.tif 000004
【図３】
2005019440.tif 000005
【図４】
2005019440.tif 000006
【図５】
2005019440.tif 000007
【図６】
2005019440.tif 000008